Сотрудники Техниона впервые смогли пронаблюдать в ходе эксперимента разветвление светового потока. Результаты работы опубликованы в журнале Nature. Когда волны проходят через среду с различными возмущениями, они рассеиваются. Чаще всего это происходит во всех направлениях. Рассеяние света — это природное явление, наличие которого объясняет многие природные явления, например голубой цвет неба.

Если длина возмущений в среде намного больше длины волны, она рассеивается необычным образом. В таком случае волна образует каналы (ветви) с повышенной интенсивностью излучения, которые продолжают делиться по мере распространения. Такое явление получило название разветвления потока.

Впервые оно было обнаружено в 2001 году при исследовании потока электронов. Тогда ученые высказали предположение, что разветвление является повсеместным и характерно для всех волн в природе, например звуковых и даже морских. Теперь исследователи из Израильского технологического института смогли провести экспериментальное наблюдения разветвления светового потока.

American Technion Society

Для этого ученые пропустили лазерный луч через мыльную пленку, толщина которой случайным образом меняется на всем ее протяжении. В результате исследователи обнаружили, что, когда свет распространяется внутри мыльной пленки, он начинает ветвиться. Вместо рассеяния световой пучок остается сфокусированным, даже несмотря на разделение направлений движения.

Разветвление светового потока открывает перспективы для новых исследований и применений. Например, с помощью этого явления физики смогут с высокой точностью охарактеризовать среду, в которой распространяется свет. Кроме того, по словам ученых, разветвленный свет можно использовать в микрофлюидных устройствах или объединить мыльную пленку с флуоресцентным материалом и превратить ветви светового потока в маленькие лазеры.